Soutenance mémoire
Généralités sur les nitrates et les nitrites
Identité et propriétés physico-chimiques
Le nitrate (NO3−) et le nitrite (NO2−) sont des ions ubiquistes présents naturellement dans la biosphère. Ils sont tous les deux inclus dans le cycle de l’azote qui est un processus indispensable à tous les organismes pour produire des molécules organiques complexes telles que les protéines et les enzymes (Environment Canada, 2003; CIRC, 2010).
Le nitrate
Le nitrate possède la propriété d’être chimiquement inerte et d’être la plus stable parmi les formes d’azote combinées à l’oxygène (OMS, 2007). C’est cette stabilité qui explique que les autres formes azotées présentes dans l’environnement se transforment tendanciellement en nitrate. Dans le répertoire du Chemical Abstracts Service, le nitrate porte le numéro 14797-55-8 et sa masse moléculaire est de 62,00 (U.S. EPA, 2011).
Le nitrite
L’ion nitrite quant à lui contient l’atome d’azote à l’état oxydé mais cette oxydation est relativement instable. Divers processus chimiques ou biologiques peuvent conduire à la réduction de l’ion nitrite en plusieurs autres composés ou peuvent l’oxyder en nitrate (Chébékoué, 2008). En ce qui concerne le répertoire du Chemical Abstracts Service, le nitrite y porte le numéro 14797-68-0. Sa masse moléculaire est de 46,01 (U.S. EPA, 2011).
Utilisations
Nitrate
Utilisation agricole
Le nitrate est couramment utilisé comme fertilisant inorganique. En effet les plantes ont besoins d’azote pour assurer leur synthèse protéique. Cet azote est essentiellement prélevé sous forme de nitrate qui constitue ainsi un élément indispensable à la croissance des plantes (OMS, 2007).
Utilisation industrielle
Le nitrate est utilisé comme agent oxydant pour la synthèse de dérivés nitrés, de l’oxyde nitreux ou encore de ciments spéciaux. Il intervient également pour la coagulation des latex mais aussi dans l’industrie nucléaire et dans la fabrication d’explosifs (OMS, 2007). Le nitrate de potassium purifié est très souvent utilisé dans l’industrie de la verrerie (Santé Canada, 2013).
Utilisation alimentaire
En alimentation humaine, le nitrate est très prisé comme colorant et agent de conservation dans le fromage et les produits de salaisons. Il est retrouvé sous forme de nitrate de potassium ou de sodium (Da Riz et Guillard, 2000).
Autres utilisations
Dans le secteur hydraulique, le nitrate peut être utilisé comme un indicateur de corrosions dans les circuits de distribution d’eau potable (IPCS, 1999).
Nitrite
Utilisation alimentaire
Le nitrite est utilisé pour la coloration et la conservation des aliments. Les produits carnés sont les plus soumis à cette adjonction de nitrite sous forme de sel. Il permet d’une part d’améliorer la qualité organoleptique des viandes transformées en termes de goût et de couleur (Dietrich et al., 2005). D’autre part, le nitrite permet d’inhiber la prolifération bactérienne notamment des germes sporulants de type Clostridium botulinum (ACIA, 2016).
Utilisation industrielle
Le nitrite est utilisé dans la manufacture des teintures et du caoutchouc ainsi que dans l’industrie textile et photographique. Il peut aussi être incorporé pour synthétiser des colorants organiques par sa capacité à transformer les amines en sels de diazonium (IPCS, 1999).
Autres utilisations
L’effet antagoniste du nitrite vis-à-vis d’autres substances justifie son utilisation comme inhibiteur de corrosion mais aussi comme antidote en cas d’empoisonnement au cyanure (IPCS, 1999).
Sources
Le nitrate et le nitrite peuvent se retrouver aussi bien dans l’organisme que dans l’environnement. Leurs sources peuvent être naturelles ou anthropiques.
Dans l’environnement
Le nitrate et le nitrite présent dans l’environnement peuvent avoir une origine naturelle ou une origine anthropique. L’origine naturelle renvoie à l’ensemble des métabolites inclus dans le cycle naturel de l’azote.
Cycle de l’azote
L’azote représente 78% de l’atmosphère gazeux (Terje et al., 2010). L’ensemble des processus biologiques de croissance requiert la présence de l’élément azote. Le cycle de l’azote comprend plusieurs phases qui se résument comme suit : la fixation, l’assimilation, l’ammonification, la nitrification et la dénitrification (Ratel, 1992).
✓ La fixation
Divers microorganismes du genre Azobacter et Rhizobium vivant en symbiose avec les plantes vont assurer la fixation de l’azote gazeux afin de le minéraliser (Jego, 2008).
✓ L’assimilation
L’assimilation correspond à la conversion de l’azote ammoniacale (NH3) en matière organique (-CNH3-) (Ratel, 1992).
✓ L’ammonification
L’ammonification correspond à la minéralisation de la matière organique azotée en ammonium (NH4+). Elle est effectuée par de nombreux animaux et microorganismes hétérotrophes (Jego, 2008).
✓ La nitrification
La nitrification correspond à la transformation de l’ammonium en nitrate. Elle se fait en deux étapes à savoir la nitritation et la nitratation. La nitritation correspond à l’oxydation de l’ammoniac en nitrite et elle est assurée par des bactéries du genre Nitrosomonas. Quant à la nitratation, elle consiste en l’oxydation du nitrite en nitrate et dans ce cas, ce sont les bactéries du genre Nitrobacter qui entrent en jeu (Terje et al., 2010).
✓ La dénitrification
La dénitrification est une réduction du nitrate (NO3-) en azote moléculaire gazeux (N2). Cette réaction passe par des intermédiaires dissous (nitrites) et gazeux (oxyde nitreux, protoxyde d’azote) (Curie, 2006). Même si certains eucaryotes comme les champignons et les foraminifères (Risgaard-Petersen et al., 2006) sont capables de dénitrifier, ce processus est principalement assuré par les bactéries telles que Pseudomonas, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans.
Sources naturelles
Sources naturelles de nitrate
Le nitrate présent dans le sol peut provenir de la fixation de l’azote atmosphérique par certaines plantes. L’urine et les déjections des animaux contiennent de l’ammoniac et de l’urée qui peuvent être rapidement oxydés en nitrate (Jego, 2008).
Sources naturelles de nitrite
Le nitrite est un intermédiaire des processus de nitrification et de dénitrification intervenant dans le cycle de l’azote comme nous l’avons vu précédemment. Ainsi, il peut être retrouvé dans les plantes mais également dans l’eau (Chébékoué, 2008).
Sources anthropiques
Diverses activités humaines peuvent générer directement ou indirectement l’accumulation de nitrate et de nitrite dans l’environnement. Les milieux les plus atteints sont les sols cultivés et les circuits de distribution d’eau potable (OMS, 2004).
Sources anthropiques de nitrate
Les activités agricoles intensives nécessitent l’apport de nitrates sous forme d’engrais. Ces engrais constituent la principale source de nitrate dans l’environnement (OMS, 2004; Fields, 2004) notamment dans l’eau. Les teneurs en nitrate dans les eaux peuvent être accrues suite à la chloramination qui est un processus de traitement des eaux usées (Weyer et al., 2006). Les activités industrielles et les automobiles génèrent des émissions d’oxydes d’azote. La photolyse de ces oxydes va conduire à la formation de nitrate (Ward et al., 2007).
Il faut noter que les mauvaises installations septiques peuvent également être des sources de nitrate dans l’eau sachant que les déjections humaines sont riches en substances azotées (Chébékoué, 2008).
Sources anthropiques de nitrite
Le nitrite se forme facilement dans les réseaux de distribution d’eau potable lorsque l’eau est mal traitée. Un excès d’ammoniac par chloramination tout comme une oxygénation insuffisante de l’eau peuvent conduire à l’apparition de nitrite (Weyer et al., 2006).
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
Chapitre I : Genéralités sur les nitrates et les nitrites
I.1. Identité et propriétés physico-chimiques
I.2. Utilisations
I.3. Sources
CHAPITRE II : Nitrate et nitrite dans les produits de charcuterie, de salaison et les conserves à base de viande
II.1. Définitions
II.1.1. Les charcuteries
II.1.2. Les salaisons
II.1.3. Les conserves
II.2. Importance des PCSCV
II.2.1. Importance alimentaire
II.2.2. Importance hygiénique
II.2.3. Importance économique
II.3. Classification
II.3.1. Classification générale
II.3.2. Etude spécifique
II.4. Généralités sur la salaison
II.4.1. Types de salaison
II.4.2. Techniques de salaison
II.5. Fonctions des nitrates et nitrites dans les PCSCV
II.5.1.Fonctions physico-chimiques des nitrates et nitrites dans les PCSCV
II.5.2. Fonctions microbiologiques des nitrates et nitrites utilisés dans les PCSCV
II.5.3. Fonctions organoleptiques des nitrates et nitrites utilisés dans les PCSCV
Chapitre III : Impacts du nitrate et du nitrite sur la santé humaine
III.1. Pharmacocinétique et biotransformation du nitrate et du nitrite
III.2. Effets toxiques aigus
III.3. Effets toxiques chroniques
Chapitre IV : Règlementations relatives au nitrate et au nitrite
IV.1. La dose journalière acceptable (DJA) (OMS, 1995)
IV.2.Règlementations relatives au nitrate et au nitrite dans les produits à base de viande
IV.2.1. Cas de la Commission du Codex Alimentarius
IV.2.2. Cas du comité mixte FAO/OMS d’experts sur les additifs alimentaires (JECFA)
IV.2.3. Cas de l’Union Economique et Monétaire Ouest Africaine (UEMOA)
IV.2.4. Cas de l’Union Européenne (UE)
IV.2.5. Règlementation par pays
Chapitre V : Méthodes de dosage des nitrates et nitrites
V.1. Phase d’extraction
V.2. Phase de dosage proprement dit
V.2.1. Généralités
V.2.2. Conversion du nitrate en nitrite
V.2.3. Méthodes de dosage du nitrite
CONCLUSION PARTIELLE
DEUXIEME PARTIE: ETUDE EXPERIMENTALE
Chapitre I : Matériel
I.1. Matériel d’analyse
I.2. Matériel biologique
Chapitre II : Méthodes
II.1. Echantillonnage
II.2. Dosage du nitrite
II.2.1.Préparation des échantillons
II.2.2. Préparation des réactifs
II.2.3. Préparation des solutions étalons
II.2.4. Détermination de la teneur en nitrite
II.3. Expression des résultats
Chapitre III : Résultats
III.1. Les absorbances
III.2. Courbe d’étalonnage
III.3. Concentrations en nitrite des échantillons
Chapitre IV : Discussion et recommandations
IV.1. Discussion
IV.1.1. Discussion du matériel
IV.1.2. Discussion des méthodes
IV.1.3. Discussion des résultats
IV.2.. Recommandations
IV.2.1. Aux autorités étatiques
IV.2.2. Aux fabricants
IV.2.3. Aux consommateurs
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
